[发明专利]一种温敏性固体胺固化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种温敏性固体胺固化剂的制备方法：1）将酮醛树脂和酸酐混合后，于90~120℃恒温反应3~6h，待反应结束后得到酸酐封端改性的酮醛树脂；2）取上述酸酐封端改性的酮醛树脂并溶解，然后在搅拌条件下加入胺类单体溶液中和，除去溶剂、干燥，得到温敏性固体胺固化剂。本发明温敏性固体胺固化剂可以实现低温固化，所制得的粉末涂料具有较好的储存稳定性，固化后涂层各项性能优越，拥有较好的装饰性以及防护性能。

技术领域

本发明属于粉末涂料固化剂技术领域，具体涉及一种温敏性固体胺固化剂及其制备方法。

背景技术

传统溶剂型涂料含有大量的有机挥发物（VOC），不仅污染环境，影响人体健康，而且破坏生态环境。粉末涂料作为“4E”（较高的生产效率，优良的涂膜性能，经济，环保）型涂料品种，得到越来越多的重视。

粉末涂料自20世纪50年代问世以来，以其简单的涂装工艺和经济环保方面的优越性，得到了快速发展，正逐渐取代传统溶剂型涂料，在金属防护、装饰、建筑等领域得到了广泛的应用。粉末涂料分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料，热固性粉末涂料相对于热塑性粉末涂料拥有更好的涂膜性能，更广泛的应用范围。热固性粉末涂料主要是由树脂、固化剂、颜料、填料、助剂等混合而成的固体粉末，通过静电喷涂方式涂覆于被涂物的表面，再经过烘烤使其熔融流平，固化成膜。

表1 固化剂类型及环氧粉末涂料的特性

固化剂是热固性粉末涂料的重要组成部分，固化剂可使粉末涂料结构转化为三维网状立体结构，形成不溶的高聚物，从而使粉末涂料的机械性能、物理性能、防腐性能和耐化学品性等更加优良。环氧粉末涂料是粉末涂料领域最重要的类型之一，在环氧型粉末涂料中所用的固化剂可分为三大类，即：胺类、酸酐类（含端羧基的聚酯树脂）、酚醛树脂等，表1列出了传统型固化剂的固化温度与储存性。传统型固化剂固化温度较高，且很难同时满足较低的固化温度与较好的储存稳定性。对于胺类固化剂，通常具有较高的反应活性，是较为常用的环氧树脂固化剂类型。胺类固化剂具有一定的碱性，因此可以将其与含羧基化合物成盐，制备潜伏型固化剂。

美国专利4335228、4742148和中国专利CN20100280192提出用异氰酸酯对单咪唑及其衍生物改性，可提高其贮存期。美国专利4358571采用单咪唑先与丙烯酸甲酯反应，然后用低碳链的脂肪酸或二元羧酸中和，室温条件下屏蔽氮原子的活性，以延长贮存期。日本特许公报9143250采用长碳链取代单咪唑与已二酸反应，制备单咪唑已二酸盐化合物，该类化合物既可以用作环氧树脂和双氰胺的固化促进剂，也可作为固化剂单独使用。中国专利CN102964568A将双咪唑烷烃与多元羧酸成盐，制备得到改性双咪唑类环氧树脂潜伏型固化剂，该固化剂在25℃条件下具有一定的潜伏性，在中温条件下可迅速促进环氧树脂固化。美国陶氏环球技术有限公司将乙烯丙烯酸共聚物与氨基酚和咪唑成盐，制备得到了一系列潜伏型固化促进剂，与环氧树脂配制成单组分胶黏剂可以大大降低环氧树脂固化温度，同时在23℃条件下该单组分胶黏剂适用期达6个月以上。

本发明通过将胺类单体封闭在羧基封端酮醛树脂体系中，得到温敏性固体胺固化剂，通过外界温度变化释放出高活性胺类单体，实现了环氧树脂粉末涂料120℃低温固化，固化后涂层具有较高的交联密度，保证其具有较高的硬度及优异的防护性能，同时在室温存储过程中活性胺类单体被封闭，保证了粉末涂料具有较好的储存稳定性。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种温敏性固体胺固化剂，其以酮醛树脂为原料，利用酸酐酯化以及胺类单体中和成盐制备得到，所得温敏性固体胺固化剂可以实现低温固化，所制得的粉末涂料具有较好的储存稳定性，固化后涂层各项性能优越，拥有较好的装饰性以及防护性能。

本发明还提供了上述温敏性固体胺固化剂的制备方法。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种温敏性固体胺固化剂的制备方法，其包括如下步骤: